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大跨度空间技术

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　　1、大跨度空间钢结（jié）构的发展现（xiàn）状

　　近年来，随着人们需（xū）求的不断增加，各类大型建筑（zhù）的功能也逐渐丰（fēng）富（fù），以北京鸟巢（cháo）为例，不仅要建设各种类型的比赛场地，还要（yào）设置相应的观（guān）众席、运（yùn）动员休息室以及大空（kōng）间的后勤基地（dì）。因此，建筑物的规模（mó）不断扩（kuò）大，功（gōng）能日益丰富。从国内大型建筑（zhù）的发展现状看，跨度达120mm以上的超大规模建（jiàn）筑不在少数（shù），并且大都采用了（le）新材料（liào）和新（xīn）设计技术，出（chū）现了（le）诸（zhū）如空间（jiān）网格结构、张力结构等富（fù）有特（tè）色（sè）的现（xiàn）代化大跨度建筑（zhù）。从行业（yè）发（fā）展角度看，大跨度空间钢结构已经成为近代以（yǐ）来发展速度最（zuì）快的建筑形式（shì）之（zhī）一，并（bìng）且随着建筑施工技术的不断优化（huà），在未（wèi）来相（xiàng）当一段时（shí）间内还有着更（gèng）为广泛的（de）应用，发展潜（qián）力（lì）巨大。大跨度空间钢结构施（shī）工技术的优劣，在很大程度（dù）上成为衡量一个国家（jiā）建筑（zhù）技术（shù）水平高低（dī）的（de）重要因素。

　　对于国（guó）内大跨度空间钢结构施工（gōng）来说（shuō），虽然经过多（duō）年的研究积累了较为丰富的理论基础（chǔ），但是实（shí）践经验相对缺（quē）乏：硬件方面（miàn），无论是在前期钢结构的规（guī）划设计还是中（zhōng）期的（de）施（shī）工操作，都存在部分的瑕（xiá）疵和疏漏；软件方面，专业水平强、综合能（néng）力（lì）高（gāo）的（de）高素质（zhì）人才数量不足（zú），难（nán）以弥（mí）补大跨度空间钢结构施工人（rén）才的（de）缺口，理论和知识（shí）创新（xīn）能力稍（shāo）弱，对国外施工技术的依赖（lài）性较强。目前，国外空间钢结构的最大（dà）跨度已达200m作用，给国（guó）内建筑单位（wèi）和科（kē）研机构（gòu）带来了更大的（de）压力，因（yīn）此（cǐ），我们必须结合国内（nèi）建筑基础（chǔ），由（yóu）“中国制造（zào）”向“中国创造”转变，研发独具（jù）中国特色的大（dà）跨度空间钢结构施（shī）工（gōng）技（jì）术。

　　2、大（dà）跨度空间钢结构的（de）特点

　　2.1空间钢结构跨（kuà）度大，钢材（cái）等级要求较高

　　在科技进步和经济（jì）发展的双重推动下，建筑行业（yè）的建筑理论也得（dé）到了（le）与时俱进的更新，为了满足人们对建（jiàn）筑（zhù）的实（shí）际（jì）需（xū）求，建筑（zhù）空（kōng）间钢结构跨（kuà）度逐（zhú）渐向更大范围（wéi）扩展。虽然建筑空间横向扩展能够使得建筑（zhù）内部功能更加丰富，但是由此（cǐ）带来的建筑压力也会随之增加，在这（zhè）种情（qíng）况下，保证建筑（zhù）空间框架（jià）安全、提高钢结构荷载能力成为了保证建筑质量的关（guān）键。因此，国家相关审查委（wěi）员会制定了严格的建筑安全审查（chá）标准，要求（qiú）大（dà）跨度（dù）建筑必（bì）须选用高强度（dù）、高质（zhì）量的优质钢材，并且需要定期进行钢结构检验，确保（bǎo）及（jí）时发现钢结构存（cún）在（zài）的问题，起到（dào）防患于未然的效果（guǒ）。

　　2.2结构形式多样化

　　传统的大跨度空间钢结构功（gōng）能相对单一，因此结（jié）构形（xíng）式也（yě）被（bèi）固（gù）化。随着（zhe）现代建筑理论的发（fā）展，大跨度空间钢结构的形式也呈现出多样化发（fā）展趋（qū）势。例如（rú）以生（shēng）物仿生学为设计（jì）基（jī）础的奥运会（huì）鸟（niǎo）巢建筑、以（yǐ）泡沫理论为基础的水立（lì）方等。将大跨度空间（jiān）钢结构（gòu）的设计理念与现（xiàn）代技（jì）术向结（jié）合，不仅能是结构外观（guān）丰富多样，给人以眼前一亮的感觉，满足（zú）现代人的审美情趣，而且结构形（xíng）式更加（jiā）科（kē）学、合理。

　　2.3现代（dài）预应力技术（shù）的运用

　　在大（dà）跨度空（kōng）间（jiān）钢结构建筑施（shī）工中，运用（yòng）现（xiàn）代预应力，可以提高（gāo）钢材的强度，增加（jiā）建筑的（de）安全性。现代预应力（lì）是一种新型的应用技术，在建（jiàn）筑中运用可以（yǐ）增强建筑（zhù）的坚固性，延长建筑的（de）使（shǐ）用年限。

　　2.4施工技（jì）术难度大

　　大跨度（dù）空间钢结构建筑需要很多的节点支撑，为了满足建筑的结构形（xíng）式和坚固（gù）性，各种各样的（de）节点需要焊接，是（shì）一个大工程。大（dà）型的（de）建筑工程，往往有上万个构建，而且构建的（de）大小（xiǎo）、尺寸（cùn）各（gè）不相同，加大了（le）施工（gōng）难度。而国家的重点（diǎn）工程建设（shè）对工程的质量有严格的要求，都施工的精准度要求高。

　　3、施工（gōng）中应重点考虑的问题

　　3.1设计（jì）与（yǔ）制造技术的应用

　　随着科学技术在（zài）各个领域（yù）的应用，建筑工（gōng）程设计（jì）通常（cháng）也采用（yòng）计算机（jī）制图（tú）工具，提高设计的科学性和精准度。如（rú）CAD技术和CAM技术在钢结构（gòu）施工建（jiàn）设中起辅助作（zuò）用，它的运用为建筑（zhù）提供三维空间和立体（tǐ）感（gǎn），实现了图文之间的转（zhuǎn）换（huàn），减少设计的误（wù）差（chà），提高工作效（xiào）率。

　　3.2安装施（shī）工仿真技术

　　在建筑（zhù）施工中（zhōng），通常忽视（shì）施工中的安全隐患，而只（zhī）关注建筑（zhù）的使用性安全（quán）。但是，有些工（gōng）程在建筑过程中就能（néng）体现它的最大承（chéng）载（zǎi）负荷（hé），尤其是大型的工程建筑，大跨度空间钢结构建（jiàn）筑就是其中一种。因（yīn）此，应该足够重视施工过程中的（de）安（ān）全（quán）问题，关注（zhù）施工（gōng）的质量，重视施工工人的安全。仿真模拟技术的运用是（shì）大跨度空（kōng）间钢结构建筑工程的一（yī）项重要的措（cuò）施，在施工过程中，关（guān）注施工设备的运行情况，检查跨（kuà）度和节点的准确度，对于（yú）结构安装和卸载等过（guò）程进（jìn）行仿真模拟，确保对整个施（shī）工过程的控制。

　　3.3选用合理的安装方法

　　大跨度空间钢结构技术复杂，选用合（hé）适的施工技术（shù）和方法有利于建筑施工的安全。钢结（jié）构（gòu）的施工建筑（zhù）需要进行技术革新，选择满足经（jīng）济、安全的要（yào）求。在钢（gāng）结构建筑（zhù）发展迅（xùn）速的时代，工程师不（bú）断地（dì）创造了各种高技术含（hán）量的施工（gōng）技术，如整体滑移技（jì）术、高（gāo）空分榀组装等技术。根据施（shī）工（gōng）的具体需要，选（xuǎn）择（zé）符合要求的工程技术（shù），从而使工程安装得到最大优（yōu）化。

　　3.4厚板及管结构的全位置焊接技（jì）术

　　在大跨度空间（jiān）钢结构施工中，保（bǎo）证钢（gāng）材间的高质量焊接对于提升整体（tǐ）结构稳（wěn）定（dìng）程度有关（guān）键（jiàn）性影响，直接决定了空间钢（gāng）结构的使（shǐ）用年限。现（xiàn）代大（dà）跨度空间钢结构设计时，为了尽可能（néng）体现结构的（de）多（duō）样化（huà），往往采用不同类型、不同（tóng）尺寸（cùn）的钢（gāng）材，这（zhè）就给焊接带来了（le）较高的难度。除此之外（wài），在大跨度空间钢结构施工时，需要面临来自外界环境的多重因素影响，例如温度变化、风速、湿度等，都会给焊（hàn）接（jiē）质量（liàng）产生影响。为了解决上述问题，必（bì）须有针（zhēn）对（duì）性的采用焊接工（gōng）艺，确保每个焊（hàn）头的施焊均（jun1）匀和母（mǔ）材的（de）充（chōng）分融合。